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Dans la gamme des radiations Terahertz, l’absence de dispositifs optiques passifs performants tels que des modulateurs, des isolateurs ou des convertisseurs de polarisation est un facteur limitant pour le développement d’applications. Le graphène présente, dans cette gamme de fréquence, des effets non-réciproques qui font de lui un candidat prometteur pour combler ce manque.

En effet, dans le graphène, lorsque la symétrie d’inversion du temps est brisée par un champ magnétique, les conductivités optiques pour la lumière polarisée circulairement σ+ et σ- deviennent différentes, donnant ainsi naissance à des phénomènes tels que le dichroïsme circulaire et l’effet Faraday. Nos travaux ont permis de démontrer que ces effets permettent un contrôle sans précèdent de l’intensité et de la polarisation de la lumière THz. De plus, le contrôle ambipolaire du dopage par une tension de grille permet de moduler l’effet en intensité et de l’accorder en fréquence.

La gamme d’énergie dans laquelle ces effets peuvent être mis à profits dans des dispositifs peut être étendue en utilisant le couplage entre la résonance cyclotron et des modes plasmoniques apparaissant dans des métasurfaces à base de graphène. Ces différents travaux permettent de mettre en avant la viabilité d’éléments non-réciproques compacts, ajustables et modulables basés sur le graphène et fonctionnant à température ambiante.

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